Стебель — Вегетативные органы - СТРОЕНИЕ ПОКРЫТОСЕМЕННОГО (ЦВЕТКОВОГО)РАСТЕНИЯ - НАД ЦАРСТВО ЯДЕРНЫЕ ОРГАНИЗМЫ - РАЗНООБРАЗИЕ ЖИВОЙ ПРИРОДЫ

Понятие о побеге. Почки листовые и цветочные, их строение и расположение на стебле. Развитие побега из почки. Рост стебля в длину. Ветвление стебля. Формирование кроны. Внутреннее строение древесного стебля в связи с его функциями (кора, камбий, древесина, сердцевина). Рост стебля в толщину. Образование годичных колец. Передвижение минеральных и органических веществ по стеблю. Значение стебля. Видоизмененные побеги: корневище, клубень, луковица, их строение, биологическое и хозяйственное значение.

Задание 23

• Повторить учебный материал.

• Ответить на вопросы для самоконтроля.

• Дать подписи к рисункам 27-28, 32-36, рассмотреть таблицу 69.

• Выполнить контрольную работу № 31.

• Повторить по словарю термины и понятия.

Рис. 26. Побег конского каштана после опадения листьев:

1 — верхушечная почка, 2 — боковая пазушная почка, 3 — междоузлие, 4 — листовой рубец, 5 — узел,

6 — граница годичного прироста с кольцевыми рубцами от почечных чешуй,

7 — чечевички, 8 — листовые следы (проводящие пучки), 9 — годичный прирост

Вопросы для самоконтроля (стебель, побег)

• Какой орган растения называют стеблем?

• Чем отличается стебель от побега?

• За счет чего осуществляется ветвление стебля?

• Что представляет собой почка?

• Какова роль конуса нарастания?

• За счет каких тканей стебель нарастает в длину?

• Как подразделяются почки по положению на стебле и по функциям?

• Что такое узел и междоузлие стебля?

• Какой побег называют укороченным, какой — удлиненным?

• Каковы главные отличия травянистых стеблей от стеблей древесных растений?

• Какая ткань покрывает стебель помидора, ствол яблони?

• Какие ткани преобладают в составе древесины ствола липы?

• Какую функцию выполняет древесина в стволе дерева?

• За счет какой ткани формируются годичные кольца древесины?

• Какую функцию выполняет луб в стволе дерева?

• Какое разнообразие формы и направления роста стебля наблюдается у травянистых растений?

• Чем отличаются друг от друга жизненные формы растений: дерево, кустарник, трава (однолетняя, двулетняя, многолетняя)?

Таблица 69. Сравнение осевых органов растений (первичное строение)

Признаки	Корень	Стебель
Направление роста	Положительный геотропизм	Положительный гелиотропизм
Что находится на верхушке	Корневой чехлик	Верхушечная почка
Форма конуса нарастания	Цельный	Расчлененный
Что закладывается г конусе нарастания	Только корень	Стебель, листья, почки
Покров	Ризодерма с корневыми волосками	Эпидерма с устьицами
Части структуры (органа)	Ризодерма, первичная кора, центральный осевой цилиндр	Эпидерма, первичная кора, центральный осевой цилиндр, сердцевина
Соотношение структур	Преобладает первичная кора	Преобладает центральный осевой цилиндр и сердцевина
Что находится в центре	Радиальный проводящий пучок	Сердцевина или полость
Какой нагрузке противостоит	Разрыву, выдергиванию (подобно кабелю)	Излому (подобно трубе)
Синонимы названий меристем	Протодерма — дерматоген Основная меристема — периблема Прокамбий — плерома	Протодерма — туника Прокамбий, Основная меристема - корпус
Какие меристемы образуют различные части структуры	Протодерма — ризодерму Основная меристема — первичную кору Прокамбий — центральный осевой цилиндр	Протодерма — эпидерму Основная меристема — первичную кору и сердцевину Прокамбий — центральный осевой цилиндр
Схема строения

Контрольная работа № 31

1. Из чего развивается главный стебель (боковая почка, верхушечная почка, почка зародыша семени)?

2. У каких растений в стебле между древесиной и лубом находится камбий (однодольные, двудольные)?

3. Для стеблей каких растений характерны годичные кольца (травянистые, древесные)?

4. Из каких тканей состоит древесина (пробка, сосуды, ситовидные трубки)?

5. Из каких тканей состоит луб (пробка, сосуды, ситовидные трубки)?

6. Сколько камбиальных колец в стволе 15-летней яблони (15, 1)?

7. Сколько годичных колец в основании ствола 10-летней липы (10, 1)?

8. Что можно обнаружить на верхушке корневища пырея (корневой чехлик, верхушечная почка)?

9. Видоизменением какого органа является кочан капусты (цветок, побег, лист)?

10. Какие корни вырастают при размножении крыжовника отводками (боковые, придаточные, главный корень)?

Вопросы для самоконтроля (видоизменения побегов)

• Какое значение в жизни растений имеют видоизменения вегетативных органов?

• Как отличить корневище от корня?

• Какие признаки свидетельствуют о том, что клубень и луковица — видоизменения побега?

• В чем главное отличие клубня от луковицы?

• Чем отличается клубнелуковица от клубня и от луковицы? И наоборот — в чем их сходство?

• Колючка какого происхождения — листового или стеблевого — находится в пазухе листа?

• Чем отличается колючка от шипа?

• Усики огурца побегового происхождения. А какого происхождения усики у гороха?

• Как можно объяснить с точки зрения биоценотических связей способность растений к вегетативному размножению?

• Какие растения — древесные или травянистые — проявляют большие возможности к естественному вегетативному размножению и почему?

• Чем размножают в условиях культуры землянику, смородину, картофель, чеснок, георгины, бегонии?

• Какие корни образуются у растений при вегетативном размножении?

Рис. 27. Строение листовой почки

Рис. 28. Строение цветочной почки

Рис. 29. Типы ветвления побега:

А — дихотомическое (плаун), Б — моноподиальное (ель), В — симподиальное (черемуха), Г — ложнодихотомическое (клен);

1 — ось I порядка ветвления, 2 — ось II порядка ветвления, 3 — ось III порядка ветвления

Рис. 30. Сравнение строения стебля травянистых растений:

А — однодольных, Б — двудольных;

1 — разбросанные закрытые

коллатеральные проводящие пучки, 2 — лежащие по кругу открытые коллатеральные проводящие пучки,

3 — паренхима первичной коры, 4 — паренхима сердцевины (3, 4 — у однодольных менее выражены)

Рис. 31. Распил ствола дуба:

1 — корка, 2 — кора, 3 — камбий, 4 — заболонная древесина (функционирующая),

5 — ядровая древесина (нефункционирующая), 6 — сердцевина, 7 — сердцевинный луч

Рис. 32. Внутреннее строение стебля дерева на поперечном срезе

Рис. 33. Корневищное растение хвощ полевой

Рис. 34. Луковица лука

Рис. 35. Клубень картофеля

Рис. 36. Клубнелуковица гладиолуса (справа)

Словарь основных терминов и понятий

Ветвление побега — образование боковых побегов, за счет которых формируется все надземное «тело» растений. В ходе эволюции ветвление появилось у талломных (низших) растений; у этих растений точки роста просто раздваиваются. Такое ветвление называется дихотомическим, оно свойственно допобеговым формам — водорослям, лишайникам, печеночникам и антоцеротовым мхам, а также заросткам хвощей и папоротников. У плаунов, не имеющих почек, тоже наблюдается этот тип ветвления (в том числе у их придаточных корней). С появлением развитых побегов и почек возникает моноподиальное ветвление (греч. «моно» — один), при котором одна верхушечная почка сохраняет свое господствующее положение на протяжении всей жизни растения. Такие побеги упорядочены, а кроны стройны (кипарис, ель). Но при повреждении верхушечной почки этот тип ветвления не восстанавливается, и дерево теряет свой типичный внешний вид (габитус). Наиболее поздний по времени возникновения тип ветвления — симподиальный, при котором любая ближайшая почка может развиться в побег и заместить предыдущую. Деревья и кустарники с таким типом ветвления легко поддаются обрезке, формированию кроны и через несколько лет обрастают новыми побегами, не теряя своего габитуса (липа, яблоня, тополь). Разновидностью симподиального ветвления является ложнодихотомическое, которое свойственно побегам с супротивным расположением листьев и почек, поэтому взамен предыдущего побега вырастают сразу два (сирень, клен, чубушник).

Видоизменения вегетативных органов — изменения формы вегетативных органов, возникающие в связи с изменением их функций в ходе естественного или искусственного отбора. Видоизменениями корня являются корнеплоды (морковь, свекла, редька), корневые клубни (георгина); стебля — стеблевые клубни (капуста кольраби, некоторые орхидеи); побега — корневище (пырей, ландыш), клубень (картофель, топинамбур), луковица (тюльпан, лук, чеснок), клубнелуковица (гладиолус), усы (земляника), кочан (капуста), колючка (боярышник); листа — усики (горох), колючки (кактус), сухие чешуи (почки, наружные покровы луковиц, чешуевидные листья корневищ и клубней), сочные чешуевидные листья луковиц (лук, лилия), ловчие аппараты (росянка, венерина мухоловка, пузырчатка, жирянка).

Видоизмененный побег — побег, у которого стебель, листья, почки (или все вместе) необратимо меняют форму и функцию, что представляет собой следствие приспособительных изменений в ходе эволюции. Сходные видоизменения появляются у представителей разных систематических групп растений, что свидетельствует о конвергенции в однородных условиях окружающей среды. Корневище — видоизмененный многолетний подземный побег с узлами, междоузлиями, чешуевидными листьями и почками, служащий для вегетативного размножения, возобновления и запасания питательных веществ (пырей, хвощ, ландыш). Корни придаточные. Клубень — видоизмененный подземный побег, образующийся на верхушке столона, запасающий питательные вещества в утолщенной стеблевой части и служащий для вегетативного размножения (картофель, топинамбур). Несет пазушные почки. Клубень картофеля при прорастании дает побеги, в пазухах листьев которых закладываются боковые почки. Те почки, которые находятся на уровне или выше уровня почвы, развиваются в зеленые надземные побеги; те же, что в почве, тоже развиваются в побеги, но в другие. Эти побеги называются столоны. Они белого цвета, тонкие, недолговечные, с почками в пазухах чешуевидных листьев. Столоны способствуют удалению будущих молодых клубней от материнского растения. Они могут давать боковые побеги. В верхушечной части столонов накапливаются питательные вещества, затем их рост в длину прекращается и происходит утолщение — так образуются клубни. На одном ветвящемся столоне может быть несколько клубней. Окучивают растение картофеля для того, чтобы как можно больше боковых пазушных почек развились в столоны и, следовательно, чтобы образовалось больше клубней и придаточных корней. Клубни корневого происхождения образуются из придаточных и боковых корней, поэтому своих почек не имеют, и такие клубни высаживают с частью побега (георгина). Клубнелуковица — укороченный побег, стеблевая часть которого сильно разрастается и запасает питательные вещества. Листья же сухие чешуевидные. В их пазухах образуются из пазушных почек маленькие клубнелуковицы — детки, которые отделяются и служат для вегетативного размножения (гладиолус, шафран). Луковица — укороченный побег, стеблевая часть которого представлена плоским утолщением — донцем, от которого растут придаточные корни. Питательные вещества запасаются в сочных чешуевидных листьях, а сухие листья покрывают луковицу. Боковые пазушные почки, разрастаясь, отделяются. Служит для вегетативного размножения и возобновления (лук, чеснок, тюльпан).

Внутреннее строение стебля древесного растения — структура, на поперечном срезе которой выделяют следующие части: пробку, луб, камбий, древесину, сердцевину. Пробка — покровная ткань, состоящая из нескольких слоев отмерших клеток; образуется на поверхности зимующих стеблей. Луб {кора, флоэма) — комплекс проводящей (ситовидные трубки), механической (лубяные волокна) и основной тканей, расположенных кнаружи от камбия; служит для проведения углеводов от листьев к корням. Камбиальное кольцо — образовательная ткань, состоящая из одного слоя делящихся клеток; наружу откладывает клетки луба, внутрь — клетки древесины. Древесина {ксилема) — ежегодно нарастающий комплекс проводящей (сосуды), механической (древесные волокна) и основной тканей, расположенных внутрь от камбия; является опорой стебля и служит для проведения воды и минеральных солей от корней к листьям. Годичное кольцо — слой древесины, образовавшийся за счет работы камбия в течение одного лета. Характерно для древесных растений (ель, сосна, дуб, береза). Сердцевина — основная ткань, расположенная в центре стебля; выполняет запасающую функцию.

Внутреннее строение стебля — у однодольных и двудольных растений имеет принципиальные отличия. У однодольных стебель имеет только первичное строение, поскольку сформирован первичными меристемами. Проводящие пучки закрытые, чаще коллатеральные, разбросанные беспорядочно. Первичная кора представлена ассимиляционной паренхимой (семейство лилейные), но не всегда хорошо выражена. Так, у ржи, пшеницы она прерывается механической тканью — склеренхимой, а у кукурузы почти совсем отсутствует. Основное место занимает центральный осевой цилиндр с разбросанными пучками и паренхима сердцевины или полость (у стебля соломины). У двудольных стебель имеет сначала первичное строение, которое затем сменяется вторичным. Но первичное строение сразу отличается тем, что проводящие пучки лежат в один круг, даже при отсутствии камбия. Первичная кора представлена колленхимой и ассимиляционной паренхимой. В центральном цилиндре в один ряд по кругу располагаются коллатеральные или биколлатеральные проводящие пучки, в центре большая паренхимная сердцевина. Вторичное строение отличается тем, что в пучках между ксилемой и флоэмой закладывается камбий (из остатков прокамбия) — это пучковый камбий. В центростремительном направлении (т. е. по направлению к центру стебля, внутрь от себя) он откладывает вторичную ксилему, а в центробежном (наружу) — вторичную флоэму, постепенно удаляя друг от друга первичные элементы пучка. Стебель утолщается, к тому же из паренхимы сердцевинных лучей, расположенных между пучками, тоже возникает камбий — это межпучковый камбий. У различных растений он может работать по-разному. У одних растений он откладывает клетки паренхимы, и в этом случае все пучки оказываются отделенными друг от друга (тыква, чистотел, лютик). У других растений межпучковый камбий откладывает клетки ксилемы и флоэмы, и тогда все пучки сливаются в единое кольцо (подсолнечник, гречиха). У стеблей трав не бывает годичных колец и пробковой ткани, поскольку они не зимуют, а живут один вегетационный сезон.

Дерево — жизненная форма растения с одним одревесневающим многолетним стеблем — стволом, на ветвях которого (в кроне) находятся листья, почки, цветки или шишки (сосна, липа, тополь).

Кора — поверхностный слой стебля или корня, представленный живыми функционирующими тканями. У молодых органов кора представлена основной тканью, у зрелых органов она образуется за счет деятельности камбия и содержит элементы луба — ситовидные трубки, лубяные волокна и лубяную паренхиму; выполняет проводящую функцию. У древесных растений наружные слои коры постепенно переходят в корку.

Корневище — видоизмененный многолетний подземный побег травянистых растений с хорошо выраженными узлами и междоузлиями, на которых образуются придаточные корни. В пазухах чешуевидных листьев имеются боковые почки, дающие надземные и подземные побеги. Корневища служат для вегетативного размножения, расселения, весеннего возобновления растений (пырей, ландыш, ирис, ревень).

Кустарник — жизненная форма многолетнего растения, одревесневающие боковые побеги которого ответвляются от основания главного побега у поверхности почвы и сходны с ним по размерам (сирень, бузина, крыжовник, смородина). На них расположены зимующие почки.

Побег — стебель с листьями, почками, образующийся в течение одного лета. Главный побег — побег, развившийся из почки зародыша семени. Боковой побег — побег, появившийся из боковой пазушной почки, за счет которого происходит ветвление стебля. Удлиненный побег — побег с удлиненными междоузлиями (огурец, помидор). Укороченный побег — побег с укороченными междоузлиями (розетка прикорневая у редиса, моркови, плодушка у яблони, груши). Вегетативный побег — побег, несущий листья и почки. Цветоносный побег — побег, несущий репродуктивные органы — цветки, затем плоды и семена.

Подсемядольное колено (греч. «гипокотиль») — участок стебля между семядольным узлом и корнем. У растений с надземным прорастанием выносит на поверхность почвы семядольные листья, часто образуя при этом петлевидное колено. У корнеплодов гипокотиль разрастается, образуя шейку (столовая свекла, репа; см. рис. 22, 25). Первое междоузлие над семядольным узлом называется надсемядольное колено (эпикотиль).

Почка — зачаточный, еще не развернувшийся побег, на верхушке которого находится конус нарастания. Верхушечная почка — почка, расположенная на верхушке стебля, за счет развития которой побег нарастает в длину. Боковая пазушная почка — почка, возникающая в пазухе листа, из которой образуется боковой побег ветвления. Придаточная почка — почка, образующаяся вне пазухи (на стебле, корне или листе) и дающая придаточный (случайный) побег. Листовая почка — почка, состоящая из укороченного стебля с зачаточными листьями и конуса нарастания. Цветочная почка — почка, представленная укороченным стеблем с зачатками цветка или соцветия. Смешанная почка — почка, состоящая из укороченного стебля, зачаточных листьев и цветков. Почка возобновления — зимующая почка многолетнего растения, из которой развивается побег. Спящая почка — почка, находящаяся в течение нескольких вегетационных периодов в состоянии покоя.

Рост стебля — увеличение размера в длину и в толщину, которое осуществляется за счет деятельности образовательных тканей. При верхушечном росте стебля происходит деление клеток конуса нарастания, при вставочном — клеток междоузлий стебля. Рост стебля в толщину происходит за счет деятельности клеток камбия, что характерно только для двудольных покрытосеменных и голосеменных растений.

Стебель — осевой вегетативный орган растения, обладающий положительным гелиотропизмом, неограниченным ростом, радиальным строением и несущий листья и почки. Он соединяет два полюса питания растения — корни и листья, выносит листья к свету, запасает питательные вещества. В центре стебля находится сердцевина, или полость. Главный стебель — стебель, развивающийся из почки зародыша семени. Конус нарастания — многоклеточный массив верхушечной образовательной ткани, которая за счет постоянного деления клеток формирует все органы и ткани побега. Узел — участок стебля, от которого отходит лист. Междоузлие — участок стебля между двумя узлами. Подсемядольное колено — нижний участок стебля между семядольным узлом и корнем. Надсемядольное колено — участок стебля между узлом первого настоящего листа и семядольным. Верхушечный рост — рост стебля в длину за счет работы конуса нарастания верхушечной почки. Вставочный рост — рост стебля в длину за счет работы образовательной ткани в основаниях междоузлий. Прямостоячий стебель — стебель, растущий вверх перпендикулярно к поверхности земли. Ползучий стебель — стебель, который стелется по поверхности почвы и укореняется с помощью придаточных корней. Вьющийся стебель — стебель, обвивающийся вокруг опоры. Цепляющийся стебель — стебель, который поднимается вверх, цепляясь за опору с помощью усиков.

Суккуленты (лат. «суккулентус» — сочный) — многолетние растения с сочными листьями (алоэ, агава, толстянка) или стеблями (кактус, молочай), у которых вода накапливается в специальных вместилищах, образованных водоносной паренхимой. Относятся к экологической группе ксерофитов, обитающих в пустынях и в крайне сухих местах.

Трава — жизненная форма растения, характеризующаяся наличием одного или нескольких неодревесневающих побегов. Травы по продолжительности жизни делятся на однолетние, двулетние и многолетние. У дву- и многолетников надземная часть осенью отмирает, а подземная с почками возобновления зимует. Однолетники отмирают полностью, у них зимуют семена. Однолетними травами являются редис, огурец; двулетними — свекла, морковь; многолетними — щавель, хрен, пионы, флоксы.

Узел — участок стебля, от которого отходит один, два или несколько листьев, находятся боковые пазушные почки, образуются придаточные корни. У одних растений узлы хорошо выражены — бамбук, кукуруза, гречиха, укроп, гвоздика; у других (томаты, огурцы) узлы выражены слабее. Участок стебля между двумя узлами называется междоузлием. При укороченных междоузлиях узлы сближены (прикорневая розетка редиса, свеклы), при удлиненных — растянуты (огурец, подсолнечник).